细菌和病毒的遗传课件

第七章细菌和病毒的遗传浙江大学1遗传学第九章第七章细菌和病毒的遗传浙江大学1遗传学第九章本章重点1．细菌影印法研究。2．细菌和病毒的四种遗传分析方法：转化、接合、性导、转导。3．掌握F+、F–、F'、Hfr×F+的特点。4．理解和掌握中断杂交和重组作图的原理。5．噬菌体结构和基因重组特点。浙江大学2遗传学第九章本章重点1．细菌影印法研究。浙江大学2遗传学第九章细菌和蓝绿藻：

一个线条状或环状染色体(单倍体结构)；无典型的有丝分裂和减数分裂；染色体传递和重组方式与真核生物不同。病毒：

比细菌更简单；在寄主细胞内以集团形式产生；属于只有一条染色体的单倍体。E.coliT4Phage浙江大学3遗传学第九章细菌和蓝绿藻：病毒：E.coliT4Phage浙江大第一节细菌和病毒遗传

研究的意义浙江大学4遗传学第九章第一节细菌和病毒遗传

研究的意义浙江大学4遗传1.大小：细胞较小、长约1~2

(1＝1/1000mm)、宽约0.5；2.结构：鞭毛、细胞壁、质膜、间体、核质体、核糖体3.遗传物质：单个主染色体、一个或多个小染色体(质粒)4.涂布和繁殖：每个细胞在较短时间内(如一夜)能裂殖到107个子细胞

成为肉眼可见的菌落或克隆(clone)。一、细菌：浙江大学5遗传学第九章1.大小：细胞较小、长约1~2一、细菌：浙江大学5遗5.

生理特性突变：①.营养缺陷型：

丧失合成某种营养物质能力，不能在基本培养基上生长；

原养型：野生菌株则可在基本培养基上生长。用不同的选择性培养基

测知突变的特性。②.

抗性突变型：

如抗药性或抗感染性。例如：青霉素（penr）抗性突变的菌落。培养基中加有青霉素浙江大学6遗传学第九章5.生理特性突变：②.抗性突变型：培养基中浙江大学测定突变的方法──影印法：

黎德伯格等（LederbergJ.和LederbergE.M.,1952）设计。LederbergJ.,1958Nobel奖获得者，发现细菌转导和接合无链霉素吸附细菌丝绒印在母板上再印在选择培养基上链霉素筛选出抗链霉素的菌系从模板中挑出抗性和敏感菌系浙江大学7遗传学第九章测定突变的方法──影印法：LederbergJ.,195病毒分类：

寄主：动物、植物、细菌等；

遗传物质：DNA或RNA。二、病毒：

单倍体，仅一条染色体。病毒

蛋白质外壳核酸。烟草花叶病毒腺病毒T4噬菌体爱滋病病毒RNADNADANRNA浙江大学8遗传学第九章病毒分类：二、病毒：烟草花叶病毒腺病毒T4噬菌噬菌体对于分子生物学研究具有重要意义。浙江大学9遗传学第九章噬菌体对于分子生物学研究具有重要意义。浙江大学9遗传学1．世代周期短：

大肠杆菌（E.coli）20分钟可繁殖一代。2．便于管理和生化分析：

个体小，一般在1至几之间，操作管理方便。三、细菌和病毒在遗传研究中的优越性：浙江大学10遗传学第九章1．世代周期短：三、细菌和病毒在遗传研究中的优越性：浙江3．便于研究基因突变：

裸露的DNA分子（有的病毒为RNA分子），容易受环境条件的影响而发生突变；单倍体生物，不存在显性掩盖隐性问题，隐性突变也能表现出来。4．便于研究基因的作用：

影印培养，易检出营养缺陷型突变，有利于从生化角度来研究基因的作用。5．便于研究基因重组：

细菌具有转化、转导和接合作用，可以进行精密的遗传分析。浙江大学11遗传学第九章3．便于研究基因突变：浙江大学11遗传学第九章6.便于研究基因结构、功能及调控机制：

细菌和病毒的遗传物质简单，易于进行基因定位、结构分析和分离，基因的表达调控也适于采用生理生化的方法进行深入研究。7.便于进行遗传操作：

染色体结构简单，没有组蛋白和其它蛋白的结合，更宜于进行遗传工程的操作。浙江大学12遗传学第九章6.便于研究基因结构、功能及调控机制：浙江大学12第二节噬菌体的遗传分析浙江大学13遗传学第九章第二节噬菌体的遗传分析浙江大学13遗传学第九章1.结构简单：

蛋白质外壳、核酸、某些碳水化合物、脂肪等。2.多样性的原因：外壳的蛋白质种类、染色体类型和结构。3.两大类：

①烈性噬菌体：T噬菌体系列（T1~T7）；

②温和性噬菌体:P1和λ噬菌体。一、噬菌体的结构：T4噬菌体从大肠杆菌中释放浙江大学14遗传学第九章1.结构简单：一、噬菌体的结构：T4噬菌体从浙江大学㈠、烈性噬菌体：

1.

结构大同小异，外貌一般呈蝌蚪状：头部：双链DNA分子的染色体；

T偶列噬菌体

颈部：中空的针状结构及外鞘；

尾部：由基板、尾针和尾丝组成。浙江大学15遗传学第九章㈠、烈性噬菌体：浙江大学15遗传学第九章2.T偶列噬菌体的侵染过程（如T4噬菌体）：

尾丝固定于大肠杆菌，遗传物质注入

破坏寄主细胞遗传物质

合成噬菌体遗传物质和蛋白质

组装许多新的子噬菌体

溶菌酶裂解细菌

释放出大量噬菌体。T4噬菌体侵染大肠杆菌的生活周期浙江大学16遗传学第九章2.T偶列噬菌体的侵染过程（如T4噬菌体）：尾丝固定于㈡、温和性噬菌体：例如λ和P1噬菌体，λ和P1各代表一种略有不同的溶源性类型。λ噬菌体结构浙江大学17遗传学第九章㈡、温和性噬菌体：例如λ和P1噬菌体，λ和P1各代表λ噬菌体

①.λ噬菌体：噬菌体侵入后，细菌不裂解附在E.coli染色体上的gal和bio位点间的attλ座位上

整合到细菌染色体，并能阻止其它λ噬菌体的超数感染。λ噬菌体特定位点的整合1.溶源性噬菌体的生活周期：浙江大学18遗传学第九章①.λ噬菌体：噬菌体侵入后，细菌不裂解附在E.co②.P1噬菌体：

不整合到细菌的染色体上，而是独立存在于细胞质内。浙江大学19遗传学第九章②.P1噬菌体：浙江大学19遗传学第九章裂解途径溶原途径o

原噬菌体：整合到宿主基因组中的噬菌体。仅少数基因活动，表达出阻碍物关闭其它基因。原噬菌体经诱导可转变为烈性噬菌体

裂解途径。浙江大学20遗传学第九章裂解途径溶原途径o原噬菌体：整合到浙江大学20遗传2.P1和λ噬菌体的特性：①．P1和λ各代表不同的溶源性类型：

P1噬菌体：侵入后并不整合到细菌的染色体上，独立存在于细胞质内；

λ噬菌体：通过交换整合到细菌染色体上。②．溶源性细菌分裂

两个子细胞：P1噬菌体复制则使每个子细胞中至少含有一个拷贝；λ噬菌体随细胞染色体复制而复制，细胞中有一个拷贝。③．共同特点：核酸既不大量复制，也不大量转录和翻译。浙江大学21遗传学第九章2.P1和λ噬菌体的特性：浙江大学21遗传学第九章P1和λ噬菌体的生活周期特性浙江大学22遗传学第九章P1和λ噬菌体的生活周期特性浙江大学22遗传学第九章1.

噬菌体遗传性状分为两类：

形成的噬菌斑形状：

指噬菌斑大小、边缘清晰度、透明程度。

寄主范围：指噬菌体感染和裂解的菌株范围。二、T2噬菌体的基因重组与作图：浙江大学23遗传学第九章1.噬菌体遗传性状分为两类：二、T2噬菌体的基因重组与作①.

正常噬菌体r

+：

噬菌斑小而边缘模糊。

r

–突变体（rapidlysis，速溶性）：

噬菌斑大而边缘清楚。②.

寄主范围突变体：

指能克服噬菌体抗性的突变体。

例：T2h+噬菌体：只侵染大肠杆菌B株

半透明噬菌斑。

T2h

–突变株：能利用B株和B/2株

透明噬菌斑。2．T2噬菌体的研究最为广泛：

T2phage浙江大学24遗传学第九章①.正常噬菌体r+：2．T2噬菌体的研究最为广泛：T2

h

–和h+均能感染B株

可用T2两个亲本h

–r+和h+r

–同时感染B株。h

–r+(透明，小)×h+r

–

(半透明，大)

↓同时感染B菌株

获得噬菌体子代

亲本型：h

–r+，h+r

–

重组型：h

–r

–，h+r+E.coliB株③．双重感染：浙江大学25遗传学第九章h–和h+均能感染B株可用T2E.coliB

将亲本型和重组型混合子代

↓感染混合有B和B/2菌株的培养基

↓h

–r+(亲)：噬菌斑透明、小，边缘模糊h+r

–

(亲)：噬菌斑半透明、大，边缘清楚h

–r

–

(重组)：噬菌斑透明、小，边缘清楚h+r+(重组)：噬菌斑半透明、小，边缘模糊④．重组值计算：

重组值

=

重组噬菌斑数/总噬菌斑数×100%

=[(h+r++h

–r

–)/(h+r

–+h

–r++h+r++h

–r

–)]×100%去掉%即可作为图距。h+r

-浙江大学26遗传学第九章将亲本型和重组型混合子代④．重组值计算：h+r-浙江⑤．不同速溶菌的突变型在表现型上不同，可分别写成ra、rb、

rc等，用rx–h+×rx+h

–获得试验结果列于下表：杂交组合各基因型（%）重组值

r-h+r+h-r+h+

r-h-

rah+×ra+h-34.042.012.012.024.0/100=24%

rbh+×rb+h-

32.056.0

5.9

6.412.3/100.3=12.3%

rch+×rc+h-39.059.0

0.7

0.9

1.6/99.6=1.6%

分别作出ra、rb、rc与h的三个连锁图:浙江大学27遗传学第九章⑤．不同速溶菌的突变型在表现型上不同，可分别写成ra、rb、再做杂交：rcrb+

×rc+rb

↓结果表明:rc–

rb的重组值>rb–

h∴

h位于rb及rc之间，排列顺序rc–

h–

rb。由于T2噬菌体的连锁图是环状的，所以2、3排列都对。四种可能的基因排列连锁图:1

2

3

4

hrcrarb浙江大学28遗传学第九章再做杂交：rcrb+×rc+rb四种可能的基因排列连三、噬菌体的基因重组与作图：

凯泽（Kaiser

A.

D.,

1955）最先进行λ噬菌体的重组作图试验。紫外线照射处理

获5个噬菌体突变系，产生不同噬菌斑：

s系：小噬菌斑；

mi系：微小噬菌斑；

c系：完全清亮的噬菌斑；

co1系：中央环之外部分表现清亮的噬菌斑；

co2系：更浓密的中央环噬菌斑。浙江大学29遗传学第九章三、噬菌体的基因重组与作图：凯泽（KaiserA.凯泽利用λ噬菌体sco1mi与噬菌体+++进行杂交作图：遗传图谱浙江大学30遗传学第九章凯泽利用λ噬菌体sco1mi与噬菌体+++进行杂交作图：遗浙第三节细菌的遗传分析浙江大学31遗传学第九章第三节细菌的遗传分析浙江大学31遗传学第九章概念：某些细菌通过其细胞膜摄取周围供体的染色体片段，将此外源DNA片段通过重组整合到自己染色体组的过程。

1928年，格里费斯（GriffithF.）在肺炎双球菌中发现转化现象。1944年，阿委瑞（AveryO.T.）进行肺炎双球菌转化试验；证实遗传物质是DNA；转化是细菌交换基因的方法之一。

一、转化（transformation）：浙江大学32遗传学第九章概念：某些细菌通过其细胞膜摄取周围供体的染色体一、转化（t转化的条件：细菌活跃摄取外源DNA分子；具备重组程序所必需的酶。转化三种细菌：肺炎双球菌；枯草杆菌；流感嗜血杆菌。转化的两个例子：①.

用两个带有不同抗性的肺炎双球菌群体混合

可以

发现带有双抗性的细菌。

细菌裂解DNA残留其它细菌摄取转化。②.

枯草杆菌活细胞表面分泌DNA，可被其它细胞摄取。浙江大学33遗传学第九章转化的条件：细菌活跃摄取外源DNA分子；浙江大学33遗㈠、供体与受体的互作：①.

转化片断的大小：

肺炎双球菌转化：DNA片断至少有800bp；

枯草杆菌的转化：DNA片断至少有16000bp。②.

供体DNA分子存在的数目：

供体DNA分子数目与特定基因的成功转化有关。

链霉素抗性基因转化：每个细胞含有10个DNA分子之前，

抗性转化体数目一直与DNA分子

存在数目成正比。

原因：细菌的细胞壁或细胞膜上有固定数量的DNA接受

座位，故一般细菌摄取的DNA分子数<10个。浙江大学34遗传学第九章㈠、供体与受体的互作：浙江大学34遗传学第九章③．受体的生理状态：感受态是处于刚停止DNA合成、而蛋白质合成继续活跃进行时的状态。活跃合成的蛋白质可使细菌细胞壁易于接受转化DNA。

只有感受态受体细胞才能摄取并转化外源DNA，而这种感受态也只能发生在细菌生长周期的某一时间范围内。

浙江大学35遗传学第九章③．受体的生理状态：浙江大学35遗传学第九章㈡、转化DNA的摄取和整合过程：①.

结合与穿入：

DNA分子结合在接受座位上(可逆)，可被DNA酶降解；接受座位饱和性。

DNA摄取(不可逆)，不受DNA酶破坏。

穿入后，由外切酶或DNA移位酶降解其中一条链。

②.联会：

按各个位点与其相应的受体DNA片段联会。亲缘关系越远，联会越小、转化的可能性越小。浙江大学36遗传学第九章㈡、转化DNA的摄取和整合过程：②.联会：浙江大学③．整合(重组)：

是指单链的转化DNA与受体DNA对应位点的置换稳定地进入到受体DNA。对同源DNA具有特异性。异源DNA，视亲缘关系远近也可发生不同频率整合。浙江大学37遗传学第九章③．整合(重组)：浙江大学37遗传学第九章黎德伯格等用枯草杆菌进行转化和重组试验：

DNA片段进入受体细胞后，可与受体染色体发生重组。紧密连锁的两个基因有较多的机会在同一个DNA片段中同时整合到受体染色体中。浙江大学38遗传学第九章黎德伯格等用枯草杆菌进行转化和重组试验：浙江大学38遗三者并发转化的频率高，故这3个基因是连锁的，其中his2和tyr1连锁最为紧密：trp2his2tyr1341340

单交换时，染色体开环易降解，故不存在单交换类型；只有双交换和偶数的多交换才有效。浙江大学39遗传学第九章三者并发转化的频率高，故这3个基因是连锁的，trp2hi二、接合（conjugation）：1.

概念：是指原核生物的遗传物质从供体（donor）转移到受体（receptor）内的过程。特点：需通过细胞的直接接触。

浙江大学40遗传学第九章二、接合（conjugation）：1.概念：是指原核生物不同营养缺陷型的大肠杆菌：A菌株：Met-bio-

thr+leu+，

需加甲硫氨酸和生物素。B菌株：Met+bio+thr-leu-，

需加苏氨酸和亮氨酸。

A菌株和B菌株营养缺陷型，

不能在基本培养上生长。

AB菌株混合培养，在完全

培养基上，几小时后离心，涂

布基本培养基上，长出原养型

（Met+bio+thr+leu+）菌落。2．实例：黎德伯格和塔特姆（1946年）：浙江大学41遗传学第九章不同营养缺陷型的大肠杆菌：2．实例：黎德伯格和塔特姆（194这种原养型细胞如何出现？A菌株B菌株

A、B菌株分别培养在基本培养基上

一边加压和吸引使培养液充分混合结果任何一臂的培养基上均未长出原养型细菌。∴直接接触(接合)是原养型细胞出现的必要条件。海斯（HayesW.,1952）证明：接合过程是一种单向

转移，A菌株遗传物质

B菌株，从供体（donor）到受体（receptor）。滤片大分子可通过，细菌不能通过U型管的实验（Davis，1950）浙江大学42遗传学第九章这种原养型细胞如何出现？A菌株B菌株A、B菌株分别培养在⑴．F因子：致育因子（性因子），是一种附加体。

携带F因子的菌株称为供体菌或雄性，用F＋表示。未携带F因子的菌株为受体菌或雌性，用F－表示。㈠、F因子及F＋向F－的转移：⑵．F因子的组成：

染色体外遗传物质，环状DNA；40~60个蛋白质基因；2~4个/细胞(雄性内)。浙江大学43遗传学第九章⑴．F因子：致育因子（性因子），是一种附加体。㈠、F因子及⑶．F因子的三种状态：

以大肠杆菌为例：①．没有F因子，即F－；

②．一个自主状态F因子，即F＋；

③．一个整合到自己染色体内的F因子，即Hfr。浙江大学44遗传学第九章⑶．F因子的三种状态：浙江大学44遗传学第九章⑷．自主状态时

F因子独立进行分裂。浙江大学45遗传学第九章⑷．自主状态时浙江大学45遗传学第九章⑸．F因子的传递：

带F因子的细菌较少。具有F因子的菌株可以作为供体。

∵F因子中有形成F性伞毛（Fpilus）的基因接合管

F＋细胞中的F因子由接合管向F－传递

F－受体变成F＋。

F＋×F－：先形成接合管，F因子的DNA边转移边复制，F－细胞

F＋细胞。浙江大学46遗传学第九章⑸．F因子的传递：F＋×F－：先形成接合管，浙江大在Hfr×F－结合时，细菌染色体由一小段单链的F因子为前导而转移到F-受体

边进入边合成。一般仅小部分细菌染色体能够转入，接合中断

受体细胞为F－，F因子仍留在供体内。

F因子整合到细菌染色体上（F＋Hfr细胞），其繁殖与细菌染色体同步进行。

此时，细菌基因的重组频率增加4倍

以上，∴染色体上整合有F因子的菌株，

称为Hfr菌株。Hfr×F－㈡、Hfr细胞的形成及染色体的转移：浙江大学47遗传学第九章在Hfr×F－结合时，细菌染色体由一小段单链的F因子降解单交换双交换受体内基因子供体外基因子部分二倍体：

当F＋或Hfr的细菌染色体进入F－后，在一个短时期内，F－细胞内的某些位点就会成为二倍体DNA。cb+a+c+ba部分二倍体中发生交换:

单数交换：打开环状染色体，产生一个线性染色体，这种

细胞是不能成活的。

偶数交换：产生可遗传的重组体和片段。浙江大学48遗传学第九章降解单交换双交换受体内供体外基因子部分二倍体：c部分二倍体中㈢、中断杂交试验及染色体连锁图：

50年代，雅科（JacobF.）和沃尔曼（WollmanE.）：

中断杂交试验：发现接合时遗传物质转移是直线进行。其方法为：⑴．Hfr菌株与F－菌株混合培养。Hfr菌株：strs

a+b+c+d+对链霉素敏感F-菌株：

strr

a-b-c-d-

抗链霉素⑵．不同时间取样搅拌器中断杂交稀释含链霉素完全培养基杀死Hfr细菌抗str细菌菌落影印培养法：鉴定a+b+c+d+各基因转移时间。浙江大学49遗传学第九章㈢、中断杂交试验及染色体连锁图：50年代，雅科（Jaco⑶．实例：Hfr菌株：苏氨酸(thr+)、亮氨酸(leu+)、抗叠氮化物(azir)、抗T1噬菌体(tonr)、半乳糖(gal

b+)、乳糖(lac+)。F-菌株：thr-、leu-、azis、tons、

galb-、lac-型。①．8分钟时：thr+进入F-细胞；8.5分钟时：leu+进入F-细胞；②．9分钟时：出现叠氮化物抗性

的菌落，少数azir基因进入F-细胞；③．11分钟时：出现抗噬菌体T1的F-细菌；④．18和25分钟时：分别出现乳糖

和半乳糖发酵基因，即lac+和gal

b+进入F-细胞。88.591118浙江大学50遗传学第九章⑶．实例：①．8分钟时：thr+进入F-细胞；891118浙①．重组体中各标志基因进入F-细胞中时间不同，达到最高水平的时间也不同；②．随时间的推迟，某个基因的重组率增加；一定程度后，重组率便不再增加。如：10’tonr首次出现，15’时40%、25’后80%。∴Hfr中基因是按一定的线性顺序依次进入F-菌株的。

浙江大学51遗传学第九章①．重组体中各标志基因进浙江大学51遗传学第九章

thr

leu

azi

ton

lac

gal

FO

88.59

11

18

25

时间(分钟)

以基因出现的时间为标准

作出E.coli的遗传连锁图。浙江大学52遗传学第九章thrleuazitonlac⑷．用一种大肠杆菌的不同Hfr菌株进行中断杂交实验，作出连锁图，其基因向F-细胞转移的顺序不同。───────────────────────────Hfr类型

原点基因转移顺序───────────────────────────

HfrH

Othrprolacpurgalhisglythi

1

Othrthiglyhisgalpurlacpro

2

Opro

thrthiglyhisgalpurlac

3

Opurlacprothrthiglyhisgal

AB312

Othithrprolacgurgalhisgly───────────────────────────

转移的顺序是不是随机？例如：thrthigly。浙江大学53遗传学第九章⑷．用一种大肠杆菌的不同Hfr菌株进行中断杂交实验，作出浙Hfr1和HfrAB312菌系的中断杂交试验及其连锁图：开始开始结束结束浙江大学54遗传学第九章Hfr1和HfrAB312菌系的中断杂交试验及其连锁图：开始差异：不同Hfr菌株转移的原点(O)和转移方向不同。进一步说明F因子和细菌染色体都是环状。

浙江大学55遗传学第九章差异：不同Hfr菌株转移浙江大学55遗传学第九章㈣、重组作图：

两基因转移时间间距＜2分钟时，中断杂交法的图距不够精确，应采用传统的重组作图法。

例：二个基因紧密连锁:

lac-（乳糖不发酵）ade-（腺嘌呤缺陷型）完全培养基混合培养完全培养基（无腺嘌呤、加链霉素）

F-ade+lac+

未发生交换F-ade+lac-基因间发生交换Hfrlac+ade+（strs）×F-lac-ade-（strr）F-ade+菌落加乳糖浙江大学56遗传学第九章㈣、重组作图：完全培养基混合培养完全培养基F-ade+l基因间重组频率：

两个位点间的时间约为1分钟，约相当于20%的重组值。浙江大学57遗传学第九章基因间重组频率：浙江大学57遗传学第九章三、性导（sexduction）:

性导：指接合时由F'

因子所携带的外源DNA整合到细菌染色体的过程。

F因子整合过程：可逆：发生环出时，F因子又可重新离开染色体。整合环出浙江大学58遗传学第九章三、性导（sexduction）:性导：指接合时由F'Adelberg和Burns(1959)：

F因子偶尔在环出时不够准确，会携带出染色体上的一些基因，这种因子称为F'

因子。

F'

因子携带染色体的节段大小：从一个标准基因到半个细菌染色体。浙江大学59遗传学第九章Adelberg和Burns(1959)：浙江大学59

F’因子使细菌带有某些突出的特点：⑴．F'

因子转移基因频率极高，如同F+因子转移频率；⑵．F'

因子自然整合率极高，并且整合在一定的座位上。∵携带与细菌染色体一样的同源区段；而正常F因子可在不同座位整合。浙江大学60遗传学第九章F’因子使细菌带有某些浙江大学60遗传学第九章雅科和阿代尔伯格发现：

特殊的Hfr菌株能把lac+等位基因高频率地转移到Flac-受体中。∵①．lac基因位于远端，中断杂交实验中只有1/1000重组率；

②．由F'

携带lac+基因进入受体后可在lac位点上形成部分二倍体F'

lac+/lac-。浙江大学61遗传学第九章雅科和阿代尔伯格发现：浙江大学61遗传学第九章性导在大肠杆菌遗传研究中的作用：①．分离出大量F'

因子（每个F'

因子携带有不同大肠杆菌基因）

利用不同基因在一起的并发性导的频率来作图；②．通过性导产生部分二倍体

确定等位基因位置、显隐性关系；③.性导形成的部分二倍体可用作互补测验确定两个突变类型是否属于同一个基因。浙江大学62遗传学第九章性导在大肠杆菌遗传研究中的作用：浙江大学62遗传学第九并发性导(co-sexduction):

是建立遗传图的另一手段，两个位点必须密切相连才能处在同一个F'

因子上。

获得两个位点间重组率

每个片段的连锁群。性导作图法与转导作图法相同。浙江大学63遗传学第九章并发性导(co-sexduction):浙江大学63遗

1.

概念：指以噬菌体为媒介进行的细菌遗传物质重组，是细菌遗传物质传递和交换方式之一。

2.

特点：

以噬菌体为媒介

细菌的一段染色体被错误地包装在噬菌体的蛋白质外壳内通过感染转移到另一个受体细胞内。

∵

感染细菌的能力决定于噬菌体的

蛋白质外壳。四、转导（transduction）：浙江大学64遗传学第九章1.概念：指以噬菌体为媒介进行的细菌遗传物质重组，四、转3.

例如：

黎德伯格与津德（1951）发现鼠伤寒沙门氏菌中转导现象。

⑴.将两个沙门氏菌的营养缺陷型进行杂交：phe-

trp-

tyr-

met+

his+

×

phe+

trp+

tyr+

met-

his-

↓混合培养在基本培养基发现原养型的菌落

频率为1/105

浙江大学65遗传学第九章3.例如：浙江大学65遗传学第九章⑵.

产生上述结果的原因:

①.是否属于恢复突变?

高频率出现不可能是回复突变。

②.是否属于接合、性导?

戴维斯U型管试验(防止细胞直接接触)

结果也获得野生型

重组体，排除由于接合或性导而产生基因重组可能性。

③.是否属于转化?

结果表现为不受DNA酶的影响，排除了由于DNA片断通过滤片

经转化实现基因重组可能性。⑶.

唯一可能的结论是：这种重组通过一种过滤性因子实现。这种过滤性因子称为FA，不受DNA酶的影响。FA为噬菌体P22（溶源性）。浙江大学66遗传学第九章⑵.产生上述结果的原因:②.是否属于接合、性导?③.㈠、普遍性转导：转导颗粒同源重组错误包装(1/1000机率)转导颗粒：把细菌染色体片段包装在噬菌体蛋白质外壳内而产生

的假噬菌体（不包含噬菌体的遗传物质）。１.作用：可转导细菌染色体组的任何部分。浙江大学67遗传学第九章㈠、普遍性转导：转导颗粒同源重组错误包装(1/1000机率)

以普遍性转导噬菌体P1为例，测定大肠杆菌的leu（亮氨酸合成)、thr（苏氨酸合成）、azi(叠氮化钠抗性）三个基因的顺序。2．测定细菌基因间的连锁关系：噬菌体P1大肠杆菌leu+、thr+、azi+

P1后代含转导颗粒大肠杆菌leu-、thr-、azi-

侵染侵染释放浙江大学68遗传学第九章以普遍性转导噬菌体2．测定细菌基因间的连锁关系：噬菌体P基本培养基2azi，leu+整合thr+细菌生长azir与azis个数leu+与leu–个数受体菌特定培养（接上图）基本培养基1azi，thr+整合leu+细菌可生长azir与azis个数

thr+与thr–个数基本培养基3aziLeu+thr+细菌生长azir与azis个数浙江大学69遗传学第九章基本培养基2整合thr+azir与azis个数leu+与l三个位点之间的连锁关系：实验1：

2种可能排列：

azileuthr

leuazi

thr实验2：肯定三个基因的顺序是：

azileuthr实验3：

证明这一顺序，因为leu+和thr+片段之间从未携带有azir。

每个选择的标记基因进行多次试验：

实验选择的标记基因未选择的标记基因频率1leu+

50%azir2%thr+2thr+

3%leu+0%azir3leu+thr+0%azir

浙江大学70遗传学第九章三个位点之间的连锁关系：每个选择的标记基因进行多次试通过合转导关系求出两基因之间的物理距离：由以上公式可知：转导DNA的平均长度约为１个病毒基因组的大小；通过试验测知两个基因的合转导频率，就可估算出两个基因间的物理距离。浙江大学71遗传学第九章通过合转导关系求出两基因之间的物理距离：由以上公式可知：浙不正常的环出：

携带出部分

细菌染色体区段

的噬菌体，又叫

特殊性转导颗粒。

裂解起始：

正常环出。溶源起始：

在染色体的特定位点整合。㈡、特殊性转导：由温和噬菌体进行的转导。浙江大学72遗传学第九章不正常的环出：

携带出部分

细菌染色体区段

的噬菌体，又重组性转导：

再次整合：

导致溶源性转导。特点：转导仅限于靠近原噬菌体附着点的基因。浙江大学73遗传学第九章特点：转导仅限于靠近原噬菌体附着点的基因。浙江大学7以λ噬菌体为例：λdgal颗粒形成过程：浙江大学74遗传学第九章以λ噬菌体为例：λdgal颗粒形成过程：浙江大学7噬菌体的侵入，导致重组性转导。浙江大学75遗传学第九章噬菌体的侵入，导致重组性转导。浙江大学75遗传学第九章

应用中断杂交技术、重组作图、转化和转导相结合细菌非常详细的染色体连锁图谱。1963年，E.coli已定位近100个基因(右图)；

1990年，定位基因已超过1400个；

1997年完成全部测序：4639221对碱基，其功能基因已基本了解。浙江大学76遗传学第九章应用中断杂交技术、重组作图、转化和转导浙江大学76本章小结1．细菌研究的影印培养法：浙江大学77遗传学第九章本章小结1．细菌研究的影印培养法：浙江大学2．噬菌体的类型；

⑴．烈性噬菌体：能破坏寄主细胞原有的遗传物质

组装成许多子噬菌体

使细菌裂解

释放出子噬菌体。⑵．温和性噬菌体：

特点：

①.核酸不大量复制、转录和翻译，具有溶源性的生活周期；

②.λ噬菌体能通过交换而整合到细菌染色体上；

③.P1噬菌体独立存在于细菌细胞质内；

④.通过诱导(如紫外线)可转变为烈性噬菌体。浙江大学78遗传学第九章2．噬菌体的类型；浙江大学78遗传学第九章⑶.

噬菌体的基因重组与作图：

通过双重感染两种噬菌体进行杂交重组的噬菌斑两基因之间的遗传距离。浙江大学79遗传学第九章⑶.噬菌体的基因重组与作图：浙江大学79遗传学第九转化接合3．细菌遗传分析中的基因转移：浙江大学80遗传学第九章转化接合3．细菌遗传分析中的基因转移：浙江大学80遗传转导性导浙江大学81遗传学第九章转导性导浙江大学81遗传学第九章第一章绪言第二章遗传的细胞学基础第三章遗传物质的分子基础第四章孟德尔遗传第五章连锁遗传和性连锁第六章染色体变异第七章细菌和病毒的遗传第八章基因表达与调控第九章基因工程与基因组学第十章基因突变第十一章细胞质遗传第十二章遗传与发育第十三章数量遗传第十四章群体遗传与进化退出课件第一章绪言第二章遗传的细胞学基础第三章孟德尔遗传第四章连锁遗传和性连锁第五章数量性状遗传第六章基因突变第七章染色体变异第八章细胞质遗传第九章细菌和病毒的遗传第十章遗传物质的分子基础第十一章基因表达与调控第十二章基因工程与基因组学第十三章遗传与发育第十四章群体遗传与进化返回首页浙江大学82遗传学第九章第一章绪言第一章绪言浙江大学82遗传学第九章第七章细菌和病毒的遗传浙江大学83遗传学第九章第七章细菌和病毒的遗传浙江大学1遗传学第九章本章重点1．细菌影印法研究。2．细菌和病毒的四种遗传分析方法：转化、接合、性导、转导。3．掌握F+、F–、F'、Hfr×F+的特点。4．理解和掌握中断杂交和重组作图的原理。5．噬菌体结构和基因重组特点。浙江大学84遗传学第九章本章重点1．细菌影印法研究。浙江大学2遗传学第九章细菌和蓝绿藻：

一个线条状或环状染色体(单倍体结构)；无典型的有丝分裂和减数分裂；染色体传递和重组方式与真核生物不同。病毒：

比细菌更简单；在寄主细胞内以集团形式产生；属于只有一条染色体的单倍体。E.coliT4Phage浙江大学85遗传学第九章细菌和蓝绿藻：病毒：E.coliT4Phage浙江大第一节细菌和病毒遗传

研究的意义浙江大学86遗传学第九章第一节细菌和病毒遗传

研究的意义浙江大学4遗传1.大小：细胞较小、长约1~2

(1＝1/1000mm)、宽约0.5；2.结构：鞭毛、细胞壁、质膜、间体、核质体、核糖体3.遗传物质：单个主染色体、一个或多个小染色体(质粒)4.涂布和繁殖：每个细胞在较短时间内(如一夜)能裂殖到107个子细胞

成为肉眼可见的菌落或克隆(clone)。一、细菌：浙江大学87遗传学第九章1.大小：细胞较小、长约1~2一、细菌：浙江大学5遗5.

生理特性突变：①.营养缺陷型：

丧失合成某种营养物质能力，不能在基本培养基上生长；

原养型：野生菌株则可在基本培养基上生长。用不同的选择性培养基

测知突变的特性。②.

抗性突变型：

如抗药性或抗感染性。例如：青霉素（penr）抗性突变的菌落。培养基中加有青霉素浙江大学88遗传学第九章5.生理特性突变：②.抗性突变型：培养基中浙江大学测定突变的方法──影印法：

黎德伯格等（LederbergJ.和LederbergE.M.,1952）设计。LederbergJ.,1958Nobel奖获得者，发现细菌转导和接合无链霉素吸附细菌丝绒印在母板上再印在选择培养基上链霉素筛选出抗链霉素的菌系从模板中挑出抗性和敏感菌系浙江大学89遗传学第九章测定突变的方法──影印法：LederbergJ.,195病毒分类：

寄主：动物、植物、细菌等；

遗传物质：DNA或RNA。二、病毒：

单倍体，仅一条染色体。病毒

蛋白质外壳核酸。烟草花叶病毒腺病毒T4噬菌体爱滋病病毒RNADNADANRNA浙江大学90遗传学第九章病毒分类：二、病毒：烟草花叶病毒腺病毒T4噬菌噬菌体对于分子生物学研究具有重要意义。浙江大学91遗传学第九章噬菌体对于分子生物学研究具有重要意义。浙江大学9遗传学1．世代周期短：

大肠杆菌（E.coli）20分钟可繁殖一代。2．便于管理和生化分析：

个体小，一般在1至几之间，操作管理方便。三、细菌和病毒在遗传研究中的优越性：浙江大学92遗传学第九章1．世代周期短：三、细菌和病毒在遗传研究中的优越性：浙江3．便于研究基因突变：

裸露的DNA分子（有的病毒为RNA分子），容易受环境条件的影响而发生突变；单倍体生物，不存在显性掩盖隐性问题，隐性突变也能表现出来。4．便于研究基因的作用：

影印培养，易检出营养缺陷型突变，有利于从生化角度来研究基因的作用。5．便于研究基因重组：

细菌具有转化、转导和接合作用，可以进行精密的遗传分析。浙江大学93遗传学第九章3．便于研究基因突变：浙江大学11遗传学第九章6.便于研究基因结构、功能及调控机制：

细菌和病毒的遗传物质简单，易于进行基因定位、结构分析和分离，基因的表达调控也适于采用生理生化的方法进行深入研究。7.便于进行遗传操作：

染色体结构简单，没有组蛋白和其它蛋白的结合，更宜于进行遗传工程的操作。浙江大学94遗传学第九章6.便于研究基因结构、功能及调控机制：浙江大学12第二节噬菌体的遗传分析浙江大学95遗传学第九章第二节噬菌体的遗传分析浙江大学13遗传学第九章1.结构简单：

蛋白质外壳、核酸、某些碳水化合物、脂肪等。2.多样性的原因：外壳的蛋白质种类、染色体类型和结构。3.两大类：

①烈性噬菌体：T噬菌体系列（T1~T7）；

②温和性噬菌体:P1和λ噬菌体。一、噬菌体的结构：T4噬菌体从大肠杆菌中释放浙江大学96遗传学第九章1.结构简单：一、噬菌体的结构：T4噬菌体从浙江大学㈠、烈性噬菌体：

1.

结构大同小异，外貌一般呈蝌蚪状：头部：双链DNA分子的染色体；

T偶列噬菌体

颈部：中空的针状结构及外鞘；

尾部：由基板、尾针和尾丝组成。浙江大学97遗传学第九章㈠、烈性噬菌体：浙江大学15遗传学第九章2.T偶列噬菌体的侵染过程（如T4噬菌体）：

尾丝固定于大肠杆菌，遗传物质注入

破坏寄主细胞遗传物质

合成噬菌体遗传物质和蛋白质

组装许多新的子噬菌体

溶菌酶裂解细菌

释放出大量噬菌体。T4噬菌体侵染大肠杆菌的生活周期浙江大学98遗传学第九章2.T偶列噬菌体的侵染过程（如T4噬菌体）：尾丝固定于㈡、温和性噬菌体：例如λ和P1噬菌体，λ和P1各代表一种略有不同的溶源性类型。λ噬菌体结构浙江大学99遗传学第九章㈡、温和性噬菌体：例如λ和P1噬菌体，λ和P1各代表λ噬菌体

①.λ噬菌体：噬菌体侵入后，细菌不裂解附在E.coli染色体上的gal和bio位点间的attλ座位上

整合到细菌染色体，并能阻止其它λ噬菌体的超数感染。λ噬菌体特定位点的整合1.溶源性噬菌体的生活周期：浙江大学100遗传学第九章①.λ噬菌体：噬菌体侵入后，细菌不裂解附在E.co②.P1噬菌体：

不整合到细菌的染色体上，而是独立存在于细胞质内。浙江大学101遗传学第九章②.P1噬菌体：浙江大学19遗传学第九章裂解途径溶原途径o

原噬菌体：整合到宿主基因组中的噬菌体。仅少数基因活动，表达出阻碍物关闭其它基因。原噬菌体经诱导可转变为烈性噬菌体

裂解途径。浙江大学102遗传学第九章裂解途径溶原途径o原噬菌体：整合到浙江大学20遗传2.P1和λ噬菌体的特性：①．P1和λ各代表不同的溶源性类型：

P1噬菌体：侵入后并不整合到细菌的染色体上，独立存在于细胞质内；

λ噬菌体：通过交换整合到细菌染色体上。②．溶源性细菌分裂

两个子细胞：P1噬菌体复制则使每个子细胞中至少含有一个拷贝；λ噬菌体随细胞染色体复制而复制，细胞中有一个拷贝。③．共同特点：核酸既不大量复制，也不大量转录和翻译。浙江大学103遗传学第九章2.P1和λ噬菌体的特性：浙江大学21遗传学第九章P1和λ噬菌体的生活周期特性浙江大学104遗传学第九章P1和λ噬菌体的生活周期特性浙江大学22遗传学第九章1.

噬菌体遗传性状分为两类：

形成的噬菌斑形状：

指噬菌斑大小、边缘清晰度、透明程度。

寄主范围：指噬菌体感染和裂解的菌株范围。二、T2噬菌体的基因重组与作图：浙江大学105遗传学第九章1.噬菌体遗传性状分为两类：二、T2噬菌体的基因重组与作①.

正常噬菌体r

+：

噬菌斑小而边缘模糊。

r

–突变体（rapidlysis，速溶性）：

噬菌斑大而边缘清楚。②.

寄主范围突变体：

指能克服噬菌体抗性的突变体。

例：T2h+噬菌体：只侵染大肠杆菌B株

半透明噬菌斑。

T2h

–突变株：能利用B株和B/2株

透明噬菌斑。2．T2噬菌体的研究最为广泛：

T2phage浙江大学106遗传学第九章①.正常噬菌体r+：2．T2噬菌体的研究最为广泛：T2

h

–和h+均能感染B株

可用T2两个亲本h

–r+和h+r

–同时感染B株。h

–r+(透明，小)×h+r

–

(半透明，大)

↓同时感染B菌株

获得噬菌体子代

亲本型：h

–r+，h+r

–

重组型：h

–r

–，h+r+E.coliB株③．双重感染：浙江大学107遗传学第九章h–和h+均能感染B株可用T2E.coliB

将亲本型和重组型混合子代

↓感染混合有B和B/2菌株的培养基

↓h

–r+(亲)：噬菌斑透明、小，边缘模糊h+r

–

(亲)：噬菌斑半透明、大，边缘清楚h

–r

–

(重组)：噬菌斑透明、小，边缘清楚h+r+(重组)：噬菌斑半透明、小，边缘模糊④．重组值计算：

重组值

=

重组噬菌斑数/总噬菌斑数×100%

=[(h+r++h

–r

–)/(h+r

–+h

–r++h+r++h

–r

–)]×100%去掉%即可作为图距。h+r

-浙江大学108遗传学第九章将亲本型和重组型混合子代④．重组值计算：h+r-浙江⑤．不同速溶菌的突变型在表现型上不同，可分别写成ra、rb、

rc等，用rx–h+×rx+h

–获得试验结果列于下表：杂交组合各基因型（%）重组值

r-h+r+h-r+h+

r-h-

rah+×ra+h-34.042.012.012.024.0/100=24%

rbh+×rb+h-

32.056.0

5.9

6.412.3/100.3=12.3%

rch+×rc+h-39.059.0

0.7

0.9

1.6/99.6=1.6%

分别作出ra、rb、rc与h的三个连锁图:浙江大学109遗传学第九章⑤．不同速溶菌的突变型在表现型上不同，可分别写成ra、rb、再做杂交：rcrb+

×rc+rb

↓结果表明:rc–

rb的重组值>rb–

h∴

h位于rb及rc之间，排列顺序rc–

h–

rb。由于T2噬菌体的连锁图是环状的，所以2、3排列都对。四种可能的基因排列连锁图:1

2

3

4

hrcrarb浙江大学110遗传学第九章再做杂交：rcrb+×rc+rb四种可能的基因排列连三、噬菌体的基因重组与作图：

凯泽（Kaiser

A.

D.,

1955）最先进行λ噬菌体的重组作图试验。紫外线照射处理

获5个噬菌体突变系，产生不同噬菌斑：

s系：小噬菌斑；

mi系：微小噬菌斑；

c系：完全清亮的噬菌斑；

co1系：中央环之外部分表现清亮的噬菌斑；

co2系：更浓密的中央环噬菌斑。浙江大学111遗传学第九章三、噬菌体的基因重组与作图：凯泽（KaiserA.凯泽利用λ噬菌体sco1mi与噬菌体+++进行杂交作图：遗传图谱浙江大学112遗传学第九章凯泽利用λ噬菌体sco1mi与噬菌体+++进行杂交作图：遗浙第三节细菌的遗传分析浙江大学113遗传学第九章第三节细菌的遗传分析浙江大学31遗传学第九章概念：某些细菌通过其细胞膜摄取周围供体的染色体片段，将此外源DNA片段通过重组整合到自己染色体组的过程。

1928年，格里费斯（GriffithF.）在肺炎双球菌中发现转化现象。1944年，阿委瑞（AveryO.T.）进行肺炎双球菌转化试验；证实遗传物质是DNA；转化是细菌交换基因的方法之一。

一、转化（transformation）：浙江大学114遗传学第九章概念：某些细菌通过其细胞膜摄取周围供体的染色体一、转化（t转化的条件：细菌活跃摄取外源DNA分子；具备重组程序所必需的酶。转化三种细菌：肺炎双球菌；枯草杆菌；流感嗜血杆菌。转化的两个例子：①.

用两个带有不同抗性的肺炎双球菌群体混合

可以

发现带有双抗性的细菌。

细菌裂解DNA残留其它细菌摄取转化。②.

枯草杆菌活细胞表面分泌DNA，可被其它细胞摄取。浙江大学115遗传学第九章转化的条件：细菌活跃摄取外源DNA分子；浙江大学33遗㈠、供体与受体的互作：①.

转化片断的大小：

肺炎双球菌转化：DNA片断至少有800bp；

枯草杆菌的转化：DNA片断至少有16000bp。②.

供体DNA分子存在的数目：

供体DNA分子数目与特定基因的成功转化有关。

链霉素抗性基因转化：每个细胞含有10个DNA分子之前，

抗性转化体数目一直与DNA分子

存在数目成正比。

原因：细菌的细胞壁或细胞膜上有固定数量的DNA接受

座位，故一般细菌摄取的DNA分子数<10个。浙江大学116遗传学第九章㈠、供体与受体的互作：浙江大学34遗传学第九章③．受体的生理状态：感受态是处于刚停止DNA合成、而蛋白质合成继续活跃进行时的状态。活跃合成的蛋白质可使细菌细胞壁易于接受转化DNA。

只有感受态受体细胞才能摄取并转化外源DNA，而这种感受态也只能发生在细菌生长周期的某一时间范围内。

浙江大学117遗传学第九章③．受体的生理状态：浙江大学35遗传学第九章㈡、转化DNA的摄取和整合过程：①.

结合与穿入：

DNA分子结合在接受座位上(可逆)，可被DNA酶降解；接受座位饱和性。

DNA摄取(不可逆)，不受DNA酶破坏。

穿入后，由外切酶或DNA移位酶降解其中一条链。

②.联会：

按各个位点与其相应的受体DNA片段联会。亲缘关系越远，联会越小、转化的可能性越小。浙江大学118遗传学第九章㈡、转化DNA的摄取和整合过程：②.联会：浙江大学③．整合(重组)：

是指单链的转化DNA与受体DNA对应位点的置换稳定地进入到受体DNA。对同源DNA具有特异性。异源DNA，视亲缘关系远近也可发生不同频率整合。浙江大学119遗传学第九章③．整合(重组)：浙江大学37遗传学第九章黎德伯格等用枯草杆菌进行转化和重组试验：

DNA片段进入受体细胞后，可与受体染色体发生重组。紧密连锁的两个基因有较多的机会在同一个DNA片段中同时整合到受体染色体中。浙江大学120遗传学第九章黎德伯格等用枯草杆菌进行转化和重组试验：浙江大学38遗三者并发转化的频率高，故这3个基因是连锁的，其中his2和tyr1连锁最为紧密：trp2his2tyr1341340

单交换时，染色体开环易降解，故不存在单交换类型；只有双交换和偶数的多交换才有效。浙江大学121遗传学第九章三者并发转化的频率高，故这3个基因是连锁的，trp2hi二、接合（conjugation）：1.

概念：是指原核生物的遗传物质从供体（donor）转移到受体（receptor）内的过程。特点：需通过细胞的直接接触。

浙江大学122遗传学第九章二、接合（conjugation）：1.概念：是指原核生物不同营养缺陷型的大肠杆菌：A菌株：Met-bio-

thr+leu+，

需加甲硫氨酸和生物素。B菌株：Met+bio+thr-leu-，

需加苏氨酸和亮氨酸。

A菌株和B菌株营养缺陷型，

不能在基本培养上生长。

AB菌株混合培养，在完全

培养基上，几小时后离心，涂

布基本培养基上，长出原养型

（Met+bio+thr+leu+）菌落。2．实例：黎德伯格和塔特姆（1946年）：浙江大学123遗传学第九章不同营养缺陷型的大肠杆菌：2．实例：黎德伯格和塔特姆（194这种原养型细胞如何出现？A菌株B菌株

A、B菌株分别培养在基本培养基上

一边加压和吸引使培养液充分混合结果任何一臂的培养基上均未长出原养型细菌。∴直接接触(接合)是原养型细胞出现的必要条件。海斯（HayesW.,1952）证明：接合过程是一种单向

转移，A菌株遗传物质

B菌株，从供体（donor）到受体（receptor）。滤片大分子可通过，细菌不能通过U型管的实验（Davis，1950）浙江大学124遗传学第九章这种原养型细胞如何出现？A菌株B菌株A、B菌株分别培养在⑴．F因子：致育因子（性因子），是一种附加体。

携带F因子的菌株称为供体菌或雄性，用F＋表示。未携带F因子的菌株为受体菌或雌性，用F－表示。㈠、F因子及F＋向F－的转移：⑵．F因子的组成：

染色体外遗传物质，环状DNA；40~60个蛋白质基因；2~4个/细胞(雄性内)。浙江大学125遗传学第九章⑴．F因子：致育因子（性因子），是一种附加体。㈠、F因子及⑶．F因子的三种状态：

以大肠杆菌为例：①．没有F因子，即F－；

②．一个自主状态F因子，即F＋；

③．一个整合到自己染色体内的F因子，即Hfr。浙江大学126遗传学第九章⑶．F因子的三种状态：浙江大学44遗传学第九章⑷．自主状态时

F因子独立进行分裂。浙江大学127遗传学第九章⑷．自主状态时浙江大学45遗传学第九章⑸．F因子的传递：

带F因子的细菌较少。具有F因子的菌株可以作为供体。

∵F因子中有形成F性伞毛（Fpilus）的基因接合管

F＋细胞中的F因子由接合管向F－传递

F－受体变成F＋。

F＋×F－：先形成接合管，F因子的DNA边转移边复制，F－细胞

F＋细胞。浙江大学128遗传学第九章⑸．F因子的传递：F＋×F－：先形成接合管，浙江大在Hfr×F－结合时，细菌染色体由一小段单链的F因子为前导而转移到F-受体

边进入边合成。一般仅小部分细菌染色体能够转入，接合中断

受体细胞为F－，F因子仍留在供体内。

F因子整合到细菌染色体上（F＋Hfr细胞），其繁殖与细菌染色体同步进行。

此时，细菌基因的重组频率增加4倍

以上，∴染色体上整合有F因子的菌株，

称为Hfr菌株。Hfr×F－㈡、Hfr细胞的形成及染色体的转移：浙江大学129遗传学第九章在Hfr×F－结合时，细菌染色体由一小段单链的F因子降解单交换双交换受体内基因子供体外基因子部分二倍体：

当F＋或Hfr的细菌染色体进入F－后，在一个短时期内，F－细胞内的某些位点就会成为二倍体DNA。cb+a+c+ba部分二倍体中发生交换:

单数交换：打开环状染色体，产生一个线性染色体，这种

细胞是不能成活的。

偶数交换：产生可遗传的重组体和片段。浙江大学130遗传学第九章降解单交换双交换受体内供体外基因子部分二倍体：c部分二倍体中㈢、中断杂交试验及染色体连锁图：

50年代，雅科（JacobF.）和沃尔曼（WollmanE.）：

中断杂交试验：发现接合时遗传物质转移是直线进行。其方法为：⑴．Hfr菌株与F－菌株混合培养。Hfr菌株：strs

a+b+c+d+对链霉素敏感F-菌株：

strr

a-b-c-d-

抗链霉素⑵．不同时间取样搅拌器中断杂交稀释含链霉素完全培养基杀死Hfr细菌抗str细菌菌落影印培养法：鉴定a+b+c+d+各基因转移时间。浙江大学131遗传学第九章㈢、中断杂交试验及染色体连锁图：50年代，雅科（Jaco⑶．实例：Hfr菌株：苏氨酸(thr+)、亮氨酸(leu+)、抗叠氮化物(azir)、抗T1噬菌体(tonr)、半乳糖(gal

b+)、乳糖(lac+)。F-菌株：thr-、leu-、azis、tons、

galb-、lac-型。①．8分钟时：thr+进入F-细胞；8.5分钟时：leu+进入F-细胞；②．9分钟时：出现叠氮化物抗性

的菌落，少数azir基因进入F-细胞；③．11分钟时：出现抗噬菌体T1的F-细菌；④．18和25分钟时：分别出现乳糖

和半乳糖发酵基因，即lac+和gal

b+进入F-细胞。88.591118浙江大学132遗传学第九章⑶．实例：①．8分钟时：thr+进入F-细胞；891118浙①．重组体中各标志基因进入F-细胞中时间不同，达到最高水平的时间也不同；②．随时间的推迟，某个基因的重组率增加；一定程度后，重组率便不再增加。如：10’tonr首次出现，15’时40%、25’后80%。∴Hfr中基因是按一定的线性顺序依次进入F-菌株的。

浙江大学133遗传学第九章①．重组体中各标志基因进浙江大学51遗传学第九章

thr

leu

azi

ton

lac

gal

FO

88.59

11

18

25

时间(分钟)

以基因出现的时间为标准

作出E.